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广东省深圳市2020届高三第一次质量检测化学试题
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2020届广东深圳高三化学上学期第一次质量检测试题
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单项选择题(每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
B. 100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NA
C. 标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA
D. 常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 5.6g铁为0.1mol,与足量盐酸反应生成Fe2+和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;
B. 醋酸为弱电解质,100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分电离,生成的氢离子数小于0.2NA,B错误;
C. 标准状况下,22.4LHe与22.4LF2所含原子数不相等,前者为0.1NA,后者为0.2NA,C错误;
D. 常温常压下,20g重水(D2O)的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D正确。
故选D。
2.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( )
A. 胶体能透过半透膜,而溶液不能
B. 胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液不能
C. 胶体粒子直径比溶液中离子直径大
D. 胶体能够发生丁达尔现象,溶液也能发生丁达尔现象
【答案】C
【解析】
【详解】A. 胶粒能透过半透膜,而溶液中的离子和分子也能透过半透膜,A错误;
B. 胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液也可能生成沉淀,B错误;
C. 胶体粒子直径介于10-9~10-7m之间,而溶液中离子直径不大于10-9m,C正确;
D. 胶体能够发生丁达尔效应,溶液不能发生丁达尔效应,D错误。
故选C。
3.下列叙述正确的是( )
A. 在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B. 有单质参加的反应一定是氧化还原反应
C. 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
D. 失电子难的原子,容易获得的电子
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在氧化还原反应中,可能是同一种元素既被氧化又被还原,A错误;
B. 同素异形体的转化不是氧化还原反应,B错误;
C. 有单质参加的化合反应一定发生元素价态的改变,所以一定是氧化还原反应,C正确;
D. 失电子难的原子,获得的电子也可能难,如稀有气体,D错误。
故选C。
4.配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时,下列操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A. 用量筒量取浓盐酸俯视读数 B. 溶解搅拌时有液体飞溅
C. 定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线 D. 摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
【答案】C
【解析】
【分析】
根据C=n/V计算不当操作对n或V的影响,如果n偏大或V偏小,则所配制溶液浓度偏高.
【详解】A、用量筒量取浓盐酸俯视读数会导致液体体积偏小,溶质物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故A不选;
B、溶解搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故B不选;
C、定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线,会导致溶液的体积偏小,所配制溶液浓度偏高,故C选;
D、摇匀后见液面下降,为正常现象,如再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,故D不选。
故选:C。
【点睛】本题考查配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析,题目难度中等,注意根据C=n/V计算不当操作对n或V的影响.
5.化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照如图连接好线路发现灯泡不亮,按照右图连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A. NaCl是非电解质
B. NaCl溶液是电解质
C. NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D. NaCl溶液中,水电离出大量的离子
【答案】C
【解析】
【详解】A. NaCl属于盐,所以是电解质,A错误;
B. NaCl溶液是混合物所以不是电解质,B错误;
C. 氯化钠固体溶于水后在水分子的作用下,发生电离,电离为可以移动的离子使溶液导电,C正确;
D. 氯化钠溶于水是氯化钠发生了电离,水的电离实际很微弱,D错误;
故答案选C。
6.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A. 同质量、不同密度的N2和CO B. 同温度、同体积的H2和N2
C. 同体积、不同密度的C2H4和C3H6 D. 同压强、同体积的N2O和CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A、二者同质量,摩尔质量也相同,根据n=知,二者分子物质的量相同,也就是分子数相同,这两种分子还都含有2个原子,所以原子数相同,故A正确;
B、同温度、同体积,气体分子数目与压强呈正比,压强不定,无法判断气体分子数关系,故B错误;
C、同体积、不同密度的C2H4和C3H6,质量不相等。C2H4和C3H6的最简式相同,质量相等的两种气体含有相同的原子数,但质量不相等,则所含原子数不一定相同,故C错误;
D、同压强、同体积,气体分子数目与温度呈反比,温度不定,无法判断气体分子数关系,故D错误;
故选:A。
7.下列离子方程式中正确的是( )
A. 硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
B. 铜片加入稀硝酸中:Cu +2NO3- +4H+==Cu2++2NO2↑+2H2O
C. FeBr2溶液中加入过量的氯水2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+4Cl-+2Fe3+
D. 等体积等物质的量浓度的NaHCO3和Ba(OH)2两溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应中,除去发生SO42-与Ba2+的反应外,还发生Mg2+与OH-的反应,A错误;
B. 铜片加入稀硝酸中,生成NO气体等,B错误;
C. FeBr2溶液中加入过量的氯水,FeBr2完全反应,所以参加反应的Fe2+与Br-应满足1:2的定量关系,C错误;
D. NaHCO3和Ba(OH)2物质的量相等,离子方程式为HCO3-、Ba2+、OH-等摩反应,生成BaCO3和H2O,OH-过量,D正确。
故选D。
8.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是
A. 既不是氧化剂也不是还原剂
B. 是氧化剂
C. 是还原剂
D. 既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应前后元素的化合价变化来看,Ca和O的化合价均没有变化,其中CaH2中H的化合价由-1价升高到0价,被氧化,作还原剂;H2O中H的化合价由+1价降低到0价,被还原,作氧化剂;氢气既是氧化产物,又是还原产物;答案选B。
9.在标准状况下,ALNH3溶于B mL水中,得到密度为ρg/cm3的RL氨水,则此氨水的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】A. c===mol/L,A正确;
B. c== mol/L,B错误;
C. 表示NH3的物质的量,不表示氨水的物质的量浓度,C错误;
D. 由选项B可知,不是氨水物质的量浓度的数值,D错误。
故选A。
10.有BaCl2和NaCl的混合溶液aL,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl—离子完全沉淀。反应中消耗xmol H2SO4、ymol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)(单位: mol·L-1)为
A. (y-2x)/a B. (y-x)/a C. (2y-2x)/a D. (2y-4x)/a
【答案】D
【解析】
n(Ba2+)=n(H2SO4)= xmol,n(Cl-)=n(AgNO3)=ymol,根据电荷守恒:
2n(Ba2+)+n(Na+)=n(Cl-),n(Na+)=(y-2x)mol,c(Na+)=(y-2x)mol/0.5aL=(2y-4x)/a
mol·L-1
11.下列有关溶液性质的叙述,正确的是( )
A. 室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体
B. 强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质
C. 相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加
D. 将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,或者温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下溶液中溶质的质量分数均保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A. 气体的溶解度随温度的降低而增大,所以室温下饱和的二氧化碳水溶液降温至0℃,不会放出二氧化碳气体,A错误;
B. 难溶于水的强电解质(如BaSO4),在水中溶解度小于某些可溶性弱电解质(如醋酸),B错误;
C. 相同温度、相同压强下,氧气在水中的溶解度不变,所以把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量不变,C错误;
D. 将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,虽然溶液变为不饱和,但溶质的质量分数不变;温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,硫酸铜的溶解度不变,溶质的质量分数不变,D正确。
故选D。
12.某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,经测定ClO-和ClO3-个数比为1:2,则Cl2与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为( )
A. 21:5 B. 4:1 C. 3:l D. 11:3
【答案】D
【解析】
【详解】ClO-和ClO3-个数比为1:2,则按电子守恒,它们与Cl-的个数比为1:2:11,从而得出被还原的氯(生成Cl-)与被氧化的氯(生成ClO-和ClO3-)的物质的量之比为11:3。故选D。
13.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A. KClO3在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被还原 D. 1mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
【答案】A
【解析】
【详解】反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2;H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,得到氧化产物CO2。
A、KClO3 中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,A正确;
B、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2,B错误;
C、H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,C错误;
D、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到1个电子,则1mol KClO3参加反应有1 mol电子转移,D错误;
答案选A。
14.在海水中提取溴的反应原理是5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O下列反应的原理与上述反应最相似的是( )
A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
B. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl
C. 2H2S+SO2=3S+2H2O
D. AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】反应5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O为氧化还原反应,只有Br元素发生电子的得与失,反应为归中反应。
A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2中,变价元素为Br和Cl,A不合题意;
B. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl中,变价元素Fe和S,B不合题意;
C. 2H2S+SO2=3S+2H2O中,变价元素只有S,发生归中反应,C符合题意;
D. AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl为非氧化还原反应,D不合题意。
故选C。
15.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是( )
①无色溶液中:K+,Cu2+,Na+,MnO4-,SO42-
②使pH=11的溶液中:CO32-,Na+,AlO2-,NO3-
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-,HCO3-,NO3-,NH4+
④加入Mg能放出H2的溶液中: NH4+,Cl-,K+,SO42-
⑤使石蕊变红的溶液中:Fe3+,MnO4-,NO3-,Na+,SO42-
⑥酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3-,I-,Cl-
A. ①②⑤ B. ①③⑥ C. ②④⑤ D. ①②④
【答案】C
【解析】
【详解】①无色溶液中,不含有呈紫色的MnO4-,①不合题意;
②CO32-,AlO2-都能发生水解反应,使溶液呈碱性,②符合题意;
③加入Al能放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,但HCO3-都不能大量存在,③不合题意;
④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,NH4+、Cl-、K+、SO42-都能大量存在,④符合题意;
⑤使石蕊变红的溶液呈酸性,Fe3+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-都能大量存在,⑤符合题意;
⑥酸性溶液中,Fe2+、NO3-、I-会发生氧化还原反应,不能大量存在,⑥不合题意。
综合以上分析,只有②④⑤符合题意。故选C。
16.下列离子反应方程式正确的是( )
A. 用澄清石灰水来吸收氯气:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+
B. 向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. 将金属钠加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钾溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.用澄清石灰水来吸收氯气,反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,碱性环境不能大量存在H+,A错误;
B.Fe粉少量,硝酸过量,反应产生Fe3+,B错误;
C.金属钠与冷水反应产生NaOH和氢气,反应符合事实,符合物质的拆分原则,C正确;
D.酸式盐与碱反应,碱不足量,反应产生CaCO3、NaHCO3、H2O,书写不符合反应事实,D错误;
故合理选项是C。
三、填空题
17.下列说法中,正确的是(填序号)__
A.AgCl+NaBr=AgBr+NaCl能在水中进行,是因为AgBr比AgCl更难溶于水
B.用渗析法分离淀粉中混有的氯化银杂质
C.可以用分液漏斗将甘油和水的混合液体分离
D.用碱式滴定管量取20.00毫升高锰酸钾溶液
E.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴加到硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止
F.在氢氧化铁胶体中加入少量硫酸会产生沉淀
G.硝酸银溶液通常保存在棕色的试剂瓶中,是因为硝酸银见光易分解
【答案】AEFG
【解析】
【分析】
A.由难溶物转化为难溶物,应比较Ksp(AgBr)与Ksp(AgCl)的相对大小;
B.用渗析法净制胶体,只能去除胶体中的某些离子或分子;
C.用分液漏斗分离的是不互溶的液体;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡皮管;
E.配制银氨溶液时,应注意试剂的滴加顺序及用量;
F.电解质能使氢氧化铁胶体发生凝聚;
G.硝酸银见光易分解,应避光保存。
【详解】A.由于Ksp(AgBr)
B.氯化银难溶于水,其颗粒大于半透膜的孔隙,不能透过半透膜,B错误;
C.甘油和水互溶,不能以分液漏斗作为分离仪器,也就是不能采用分液法分离,C错误;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡皮管,D错误;
E.配制银氨溶液时,往硝酸银溶液中滴加稀氨水,至产生的沉淀刚好溶解,E正确;
F.硫酸作为电解质,能使氢氧化铁胶体发生凝聚,F正确;
G.硝酸银见光易分解,通常保存在棕色试剂瓶内,G正确。
故选AEFG。
【点睛】氢氧化铁胶体中加入硫酸,首先是硫酸作为电解质,使氢氧化铁胶体发生凝聚,然后硫酸作为酸,与作为碱的氢氧化铁沉淀发生中和反应,生成硫酸铁和水。所以,滴加过程中观察到的现象为先生成沉淀、后沉淀溶解。
18.工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定:
①在稀H2SO4中甲醇被Cr2O72—氧化成CO2和H2O,
反应式为:CH3OH+Cr2O72—+8H+=CO2↑+2Cr3++6H2O;
②过量的Cr2O72—可用Fe2+与之完全反应:
___Cr2O72—+___Fe2++____H+—_____Cr3++____Fe3++____H2O
现有0.12 g工业甲醇,在H2SO4溶液中与25 mL 0.2 mol·L-1K2Cr2O7溶液反应,多余的K2Cr2O7再用1 mol·L—1FeSO4与其反应,结果用去FeSO4溶液9.6 mL。
(1)配平第②步的离子方程式。
(2)计算工业甲醇的质量分数_______________。
【答案】 (1). 1 (2). 6 (3). 14 (4). 2 (5). 6 (6). 7 (7). 由反应②可知,反应①剩余的n(Cr2O72-)=n(Fe2+)=0.0016 mol
反应①消耗n(Cr2O72-)=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
则:n(CH3OH)=0.0034 mol
w(CH3OH)=
【解析】
【分析】
(1)依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒计算配平离子方程式;
(2)依据化学方程式的定量计算分析,依据FeSO4的消耗量,计算出多余的K2Cr2O7,计算与甲醇反应的K2Cr2O;结合化学方程式进行计算:CH3OH+Cr2O72-+8H+=CO2↑+2Cr3++6H2O。
【详解】(1)依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒计算配平离子方程式,电子转移:Cr2O72-~2Cr3++~6e-;6Fe2+~6Fe3+~6e-;所以配平氧化还原反应的电子守恒,结合电荷守恒和原子守恒得到配平系数:1、6、14、2、6、7;离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;故答案为:1、6、14、2、6、7;
(2)由反应②可知,反应①剩余的n(Cr2O72-)=n(Fe2+)=0.0016 mol
反应①消耗的n(Cr2O72-)=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
则:n(CH3OH)=0.0034 mol
w(CH3OH)= ,故答案为:90.7%。
19.用6mol·L-1的硫酸配制100mL1mol·L-1硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.20mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)__。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)__。
A.使用容量瓶前检查它否漏水B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
【答案】 (1). G、E、C、H、F或E、G、C、H、F (2). B、C、D
【解析】
【分析】
(1)配制溶液时,选用仪器的先后顺序,也是按照配制操作的先后顺序进行选择,即按照计算、量取、溶解、转移、定容进行选择。
(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液;
B.用容量瓶配制溶液,应确保溶质的物质的量不变;
C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后才能转移入容量瓶;
D.配制溶液时,量好的液体试样,也应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后再转移入容量瓶内;
E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀。
【详解】(1)配制溶液时,通过计算,确定所需6mol·L-1的硫酸的体积为,应选择20mL量筒、50mL烧杯;然后是转移,用到玻璃棒,100mL容量瓶;定容时用到胶头滴管,由此确定选用仪器的先后顺序为G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;答案为:G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;
(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液,A正确;
B.用容量瓶配制溶液,用待配溶液润洗,必然导致溶质的物质的量增大,所配浓度偏大,B不正确;
C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,C不正确;
D.配制溶液时,量好液体试样,也应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,D不正确;
E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀,E正确。
由此得出,在容量瓶的使用方法中,操作不正确的是B、C、D。答案为:B、C、D。
【点睛】使用量筒量取液体时,应选择规格尽可能小的量筒,若选择的量筒规格过大,则会产生较大的误差。还需注意,所选量筒必须一次把所需体积的液体量完,若多次量取,也会产生较大的误差。
20.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
①取少量原溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③取少量原溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀生成,且不溶于HNO3
⑤取少量原溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
⑴溶液中肯定存在的离子是________________________;
⑵溶液中肯定不存在的离子是________________________;
⑶为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_____________________________; ____________________________。
【答案】 (1). Mg2+、Al3+、NO3-、SO42- (2). Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- (3). 焰色反应 (4). 取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
【解析】
【详解】因为溶液呈无色,溶液中一定不含Fe2+;根据①取少量原溶液,加几滴甲基橙,溶液变红色,说明溶液呈酸性,则溶液中不含HCO3-;根据②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,则原溶液中含NO3-,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,原溶液中不含I-;根据③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上层清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能确定原溶液中是否含Cl-;根据⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,则原溶液中含有Mg2+、Al3+;
(1)溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
(2)溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;
(3)要进一步确定溶液中是否含有Na+,应补充的实验是:焰色反应;要进一步确定溶液中是否含有Cl-,应用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-会构成干扰,所以先排除SO42-的干扰,故补充的实验是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3 。
21.将5.1g镁铝合金溶于600mL0.5mol·L-1H2SO4溶液中,完全溶解后再加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,得到沉淀的质量为13.6g,继续滴加NaOH溶液时则沉淀会减少。
(1)当加入__mLNaOH溶液时,可使溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀。
(2)计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。(列出算式)___
【答案】 (1). 600 (2). 5.6L
【解析】
【分析】
固体完全溶解,生成MgSO4和Al2(SO4)3,依据极值法分析,可确定硫酸有剩余。加入NaOH后,首先与过量的硫酸反应,然后才与MgSO4和Al2(SO4)3反应。当MgSO4和Al2(SO4)3刚好完全反应时,生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Na2SO4。
(1)溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时,溶液中的溶质为Na2SO4,由此可得出
n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.600L×0.5mol·L-1=0.6mol,V(NaOH)=。
(2)Mg、Al在反应过程中,存在下列关系式:Mg—H2—Mg(OH)2—2OH-,2Al—3H2—2Al(OH)3—6OH-,综合分析两关系式,可得出H2—2OH-。通过沉淀与金属的质量相减,便可求出m(OH-),由此可求出生成H2的体积。
【详解】(1)溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时,溶液中的溶质为Na2SO4,由此可得出
n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.600L×0.5mol·L-1=0.6mol,V(NaOH)==0.6L=600mL。答案为:600;
(2)Mg、Al在反应过程中,存在下列关系式:Mg—H2—Mg(OH)2—2OH-,2Al—3H2—2Al(OH)3—6OH-,综合分析两关系式,可得出H2—2OH-。
m(OH-)=13.6g-5.1g=8.5g,n(OH-)=,n(H2)=n(OH-)=0.25mol,
V(H2)= 0.25mol×22.4L/mol=5.6L。答案为:5.6L。
【点睛】在利用n(OH-)计算n(H2)时,我们易犯的错误,是利用(1)中计算出的0.6mol进行计算。因为0.6mol并不是单纯用于与金属离子反应生成沉淀,而是有一部分用于中和过量硫酸,所以此数据不能使用。
22.由乙烯和其他无机原料可合成环状化合物,其合成过程如下图所示(水及其他无机产物均已省略):
请分析后回答下列问题:
(1)反应的类型分别是①________,②________。
(2)D物质中的官能团为________。
(3)C物质的结构简式为________,物质X与A互为同分异构体,则X的结构简式为________,X的名称为________。
(4)B、D在一定条件下除能生成环状化合物E外,还可反应生成一种高分子化合物,试写出B、D反应生成该高分子化合物的方程式_______________。
【答案】 (1). 加成反应 (2). 酯化反应 (3). -COOH(或羧基) (4). OHC-CHO (5). CH3-CHBr2 (6). 1,1-二溴乙烷 (7). nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O
【解析】
【分析】
CH2=CH2和溴发生加成反应,生成A为CH2BrCH2Br,水解生成B为CH2OHCH2OH,氧化产物C为OHC-CHO,进而被氧化为D为HOOC-COOH,B为CH2OHCH2OH与D为HOOC-COOH发生酯化反应生成环酯E,结合有机物的结构和性质可解答该题。
【详解】根据上述分析可知:A为CH2BrCH2Br,B为CH2OHCH2OH,C为OHC-CHO,D为HOOC-COOH,E为。
(1)由以上分析可知,反应①为CH2=CH2和溴发生加成反应产生CH2BrCH2Br;反应②为CH2OHCH2OH与HOOC-COOH发生酯化反应,产生,故反应①类型为加成反应,反应②类型为酯化反应;
(2)由以上分析可知,D为HOOC-COOH,其中的官能团名称为羧基;
(3)C为OHC-CHO,A为CH2BrCH2Br,物质X与A互为同分异构体,则X结构简式为CH3-CHBr2,该物质名称为1,1-二溴乙烷;
(4)B为CH2OHCH2OH,D为HOOC-COOH,二者出能反应产生环状化合物E外,还可以反应产生一种高分子化合物,则B+D→高分子化合物反应的方程式为nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O。
23.臭氧(O3)能与KI溶液反应,生成氧气等。在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色。若滴入淀粉则变为蓝色。为测定环境中空气的臭氧含量,将0℃、1.01×105Pa的空气33.6m3通过KI溶液,使反应完全,在所得溶液中用0.0100mol·L-1的Na2S2O3溶液60.0mL恰好滴定达终点,反应为:2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI
(1)臭氧通入KI溶液中的化学方程式是________,每消耗1molO3,转移___mole-。
(2)计算大气中臭氧的体积分数___。(写出计算过程)
【答案】 (1). 2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2 (2). 2 (3). 2.00×10-5%
【解析】
【分析】
(1)臭氧(O3)通入KI溶液中,生成氧气,在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色,则另一产物为KOH,从而写出反应的方程式;每消耗1molO3,只有1molO原子得电子,由0价降低为-2价,从而得出转移电子的物质的量。
(2)利用两个化学方程式,可以建立以下关系式:O3——I2——2Na2S2O3,代入数据,便可求出结果。
【详解】(1)臭氧(O3)通入KI溶液中,生成氧气、KOH和H2O,由此得出反应的方程式2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2;每消耗1molO3,只有1molO原子得电子,由0价降低为-2价,从而得出转移电子的物质的量为2mol。答案为:2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2;2;
(2)利用两个化学方程式,可以建立以下关系式:O3——I2——2Na2S2O3
设O3的物质的量为x,则:
x=3×10-4mol,大气中臭氧的体积分数为=2.00×10-5%。
答案为:2.00×10-5%。
【点睛】在分析本题时,切莫忽视“生成氧气”,如果我们忽视了这一点,而认为O3被I-还原为OH-,则将导致三个空全错的悲惨结局。
2020届广东深圳高三化学上学期第一次质量检测试题
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单项选择题(每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
B. 100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NA
C. 标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA
D. 常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 5.6g铁为0.1mol,与足量盐酸反应生成Fe2+和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;
B. 醋酸为弱电解质,100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分电离,生成的氢离子数小于0.2NA,B错误;
C. 标准状况下,22.4LHe与22.4LF2所含原子数不相等,前者为0.1NA,后者为0.2NA,C错误;
D. 常温常压下,20g重水(D2O)的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D正确。
故选D。
2.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( )
A. 胶体能透过半透膜,而溶液不能
B. 胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液不能
C. 胶体粒子直径比溶液中离子直径大
D. 胶体能够发生丁达尔现象,溶液也能发生丁达尔现象
【答案】C
【解析】
【详解】A. 胶粒能透过半透膜,而溶液中的离子和分子也能透过半透膜,A错误;
B. 胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液也可能生成沉淀,B错误;
C. 胶体粒子直径介于10-9~10-7m之间,而溶液中离子直径不大于10-9m,C正确;
D. 胶体能够发生丁达尔效应,溶液不能发生丁达尔效应,D错误。
故选C。
3.下列叙述正确的是( )
A. 在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B. 有单质参加的反应一定是氧化还原反应
C. 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
D. 失电子难的原子,容易获得的电子
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在氧化还原反应中,可能是同一种元素既被氧化又被还原,A错误;
B. 同素异形体的转化不是氧化还原反应,B错误;
C. 有单质参加的化合反应一定发生元素价态的改变,所以一定是氧化还原反应,C正确;
D. 失电子难的原子,获得的电子也可能难,如稀有气体,D错误。
故选C。
4.配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时,下列操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A. 用量筒量取浓盐酸俯视读数 B. 溶解搅拌时有液体飞溅
C. 定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线 D. 摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
【答案】C
【解析】
【分析】
根据C=n/V计算不当操作对n或V的影响,如果n偏大或V偏小,则所配制溶液浓度偏高.
【详解】A、用量筒量取浓盐酸俯视读数会导致液体体积偏小,溶质物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故A不选;
B、溶解搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,故B不选;
C、定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线,会导致溶液的体积偏小,所配制溶液浓度偏高,故C选;
D、摇匀后见液面下降,为正常现象,如再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,故D不选。
故选:C。
【点睛】本题考查配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析,题目难度中等,注意根据C=n/V计算不当操作对n或V的影响.
5.化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照如图连接好线路发现灯泡不亮,按照右图连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A. NaCl是非电解质
B. NaCl溶液是电解质
C. NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D. NaCl溶液中,水电离出大量的离子
【答案】C
【解析】
【详解】A. NaCl属于盐,所以是电解质,A错误;
B. NaCl溶液是混合物所以不是电解质,B错误;
C. 氯化钠固体溶于水后在水分子的作用下,发生电离,电离为可以移动的离子使溶液导电,C正确;
D. 氯化钠溶于水是氯化钠发生了电离,水的电离实际很微弱,D错误;
故答案选C。
6.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A. 同质量、不同密度的N2和CO B. 同温度、同体积的H2和N2
C. 同体积、不同密度的C2H4和C3H6 D. 同压强、同体积的N2O和CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A、二者同质量,摩尔质量也相同,根据n=知,二者分子物质的量相同,也就是分子数相同,这两种分子还都含有2个原子,所以原子数相同,故A正确;
B、同温度、同体积,气体分子数目与压强呈正比,压强不定,无法判断气体分子数关系,故B错误;
C、同体积、不同密度的C2H4和C3H6,质量不相等。C2H4和C3H6的最简式相同,质量相等的两种气体含有相同的原子数,但质量不相等,则所含原子数不一定相同,故C错误;
D、同压强、同体积,气体分子数目与温度呈反比,温度不定,无法判断气体分子数关系,故D错误;
故选:A。
7.下列离子方程式中正确的是( )
A. 硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
B. 铜片加入稀硝酸中:Cu +2NO3- +4H+==Cu2++2NO2↑+2H2O
C. FeBr2溶液中加入过量的氯水2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+4Cl-+2Fe3+
D. 等体积等物质的量浓度的NaHCO3和Ba(OH)2两溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应中,除去发生SO42-与Ba2+的反应外,还发生Mg2+与OH-的反应,A错误;
B. 铜片加入稀硝酸中,生成NO气体等,B错误;
C. FeBr2溶液中加入过量的氯水,FeBr2完全反应,所以参加反应的Fe2+与Br-应满足1:2的定量关系,C错误;
D. NaHCO3和Ba(OH)2物质的量相等,离子方程式为HCO3-、Ba2+、OH-等摩反应,生成BaCO3和H2O,OH-过量,D正确。
故选D。
8.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是
A. 既不是氧化剂也不是还原剂
B. 是氧化剂
C. 是还原剂
D. 既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应前后元素的化合价变化来看,Ca和O的化合价均没有变化,其中CaH2中H的化合价由-1价升高到0价,被氧化,作还原剂;H2O中H的化合价由+1价降低到0价,被还原,作氧化剂;氢气既是氧化产物,又是还原产物;答案选B。
9.在标准状况下,ALNH3溶于B mL水中,得到密度为ρg/cm3的RL氨水,则此氨水的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】A. c===mol/L,A正确;
B. c== mol/L,B错误;
C. 表示NH3的物质的量,不表示氨水的物质的量浓度,C错误;
D. 由选项B可知,不是氨水物质的量浓度的数值,D错误。
故选A。
10.有BaCl2和NaCl的混合溶液aL,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl—离子完全沉淀。反应中消耗xmol H2SO4、ymol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)(单位: mol·L-1)为
A. (y-2x)/a B. (y-x)/a C. (2y-2x)/a D. (2y-4x)/a
【答案】D
【解析】
n(Ba2+)=n(H2SO4)= xmol,n(Cl-)=n(AgNO3)=ymol,根据电荷守恒:
2n(Ba2+)+n(Na+)=n(Cl-),n(Na+)=(y-2x)mol,c(Na+)=(y-2x)mol/0.5aL=(2y-4x)/a
mol·L-1
11.下列有关溶液性质的叙述,正确的是( )
A. 室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体
B. 强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质
C. 相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加
D. 将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,或者温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下溶液中溶质的质量分数均保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A. 气体的溶解度随温度的降低而增大,所以室温下饱和的二氧化碳水溶液降温至0℃,不会放出二氧化碳气体,A错误;
B. 难溶于水的强电解质(如BaSO4),在水中溶解度小于某些可溶性弱电解质(如醋酸),B错误;
C. 相同温度、相同压强下,氧气在水中的溶解度不变,所以把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量不变,C错误;
D. 将40℃的饱和硫酸铜溶液升温至50℃,虽然溶液变为不饱和,但溶质的质量分数不变;温度仍保持在40℃并加入少量无水硫酸铜,硫酸铜的溶解度不变,溶质的质量分数不变,D正确。
故选D。
12.某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,经测定ClO-和ClO3-个数比为1:2,则Cl2与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为( )
A. 21:5 B. 4:1 C. 3:l D. 11:3
【答案】D
【解析】
【详解】ClO-和ClO3-个数比为1:2,则按电子守恒,它们与Cl-的个数比为1:2:11,从而得出被还原的氯(生成Cl-)与被氧化的氯(生成ClO-和ClO3-)的物质的量之比为11:3。故选D。
13.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A. KClO3在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被还原 D. 1mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
【答案】A
【解析】
【详解】反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2;H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,得到氧化产物CO2。
A、KClO3 中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,A正确;
B、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2,B错误;
C、H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,C错误;
D、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到1个电子,则1mol KClO3参加反应有1 mol电子转移,D错误;
答案选A。
14.在海水中提取溴的反应原理是5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O下列反应的原理与上述反应最相似的是( )
A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
B. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl
C. 2H2S+SO2=3S+2H2O
D. AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】反应5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O为氧化还原反应,只有Br元素发生电子的得与失,反应为归中反应。
A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2中,变价元素为Br和Cl,A不合题意;
B. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl中,变价元素Fe和S,B不合题意;
C. 2H2S+SO2=3S+2H2O中,变价元素只有S,发生归中反应,C符合题意;
D. AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl为非氧化还原反应,D不合题意。
故选C。
15.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是( )
①无色溶液中:K+,Cu2+,Na+,MnO4-,SO42-
②使pH=11的溶液中:CO32-,Na+,AlO2-,NO3-
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-,HCO3-,NO3-,NH4+
④加入Mg能放出H2的溶液中: NH4+,Cl-,K+,SO42-
⑤使石蕊变红的溶液中:Fe3+,MnO4-,NO3-,Na+,SO42-
⑥酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3-,I-,Cl-
A. ①②⑤ B. ①③⑥ C. ②④⑤ D. ①②④
【答案】C
【解析】
【详解】①无色溶液中,不含有呈紫色的MnO4-,①不合题意;
②CO32-,AlO2-都能发生水解反应,使溶液呈碱性,②符合题意;
③加入Al能放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,但HCO3-都不能大量存在,③不合题意;
④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,NH4+、Cl-、K+、SO42-都能大量存在,④符合题意;
⑤使石蕊变红的溶液呈酸性,Fe3+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-都能大量存在,⑤符合题意;
⑥酸性溶液中,Fe2+、NO3-、I-会发生氧化还原反应,不能大量存在,⑥不合题意。
综合以上分析,只有②④⑤符合题意。故选C。
16.下列离子反应方程式正确的是( )
A. 用澄清石灰水来吸收氯气:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+
B. 向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. 将金属钠加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钾溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.用澄清石灰水来吸收氯气,反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,碱性环境不能大量存在H+,A错误;
B.Fe粉少量,硝酸过量,反应产生Fe3+,B错误;
C.金属钠与冷水反应产生NaOH和氢气,反应符合事实,符合物质的拆分原则,C正确;
D.酸式盐与碱反应,碱不足量,反应产生CaCO3、NaHCO3、H2O,书写不符合反应事实,D错误;
故合理选项是C。
三、填空题
17.下列说法中,正确的是(填序号)__
A.AgCl+NaBr=AgBr+NaCl能在水中进行,是因为AgBr比AgCl更难溶于水
B.用渗析法分离淀粉中混有的氯化银杂质
C.可以用分液漏斗将甘油和水的混合液体分离
D.用碱式滴定管量取20.00毫升高锰酸钾溶液
E.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴加到硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止
F.在氢氧化铁胶体中加入少量硫酸会产生沉淀
G.硝酸银溶液通常保存在棕色的试剂瓶中,是因为硝酸银见光易分解
【答案】AEFG
【解析】
【分析】
A.由难溶物转化为难溶物,应比较Ksp(AgBr)与Ksp(AgCl)的相对大小;
B.用渗析法净制胶体,只能去除胶体中的某些离子或分子;
C.用分液漏斗分离的是不互溶的液体;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡皮管;
E.配制银氨溶液时,应注意试剂的滴加顺序及用量;
F.电解质能使氢氧化铁胶体发生凝聚;
G.硝酸银见光易分解,应避光保存。
【详解】A.由于Ksp(AgBr)
C.甘油和水互溶,不能以分液漏斗作为分离仪器,也就是不能采用分液法分离,C错误;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡皮管,D错误;
E.配制银氨溶液时,往硝酸银溶液中滴加稀氨水,至产生的沉淀刚好溶解,E正确;
F.硫酸作为电解质,能使氢氧化铁胶体发生凝聚,F正确;
G.硝酸银见光易分解,通常保存在棕色试剂瓶内,G正确。
故选AEFG。
【点睛】氢氧化铁胶体中加入硫酸,首先是硫酸作为电解质,使氢氧化铁胶体发生凝聚,然后硫酸作为酸,与作为碱的氢氧化铁沉淀发生中和反应,生成硫酸铁和水。所以,滴加过程中观察到的现象为先生成沉淀、后沉淀溶解。
18.工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定:
①在稀H2SO4中甲醇被Cr2O72—氧化成CO2和H2O,
反应式为:CH3OH+Cr2O72—+8H+=CO2↑+2Cr3++6H2O;
②过量的Cr2O72—可用Fe2+与之完全反应:
___Cr2O72—+___Fe2++____H+—_____Cr3++____Fe3++____H2O
现有0.12 g工业甲醇,在H2SO4溶液中与25 mL 0.2 mol·L-1K2Cr2O7溶液反应,多余的K2Cr2O7再用1 mol·L—1FeSO4与其反应,结果用去FeSO4溶液9.6 mL。
(1)配平第②步的离子方程式。
(2)计算工业甲醇的质量分数_______________。
【答案】 (1). 1 (2). 6 (3). 14 (4). 2 (5). 6 (6). 7 (7). 由反应②可知,反应①剩余的n(Cr2O72-)=n(Fe2+)=0.0016 mol
反应①消耗n(Cr2O72-)=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
则:n(CH3OH)=0.0034 mol
w(CH3OH)=
【解析】
【分析】
(1)依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒计算配平离子方程式;
(2)依据化学方程式的定量计算分析,依据FeSO4的消耗量,计算出多余的K2Cr2O7,计算与甲醇反应的K2Cr2O;结合化学方程式进行计算:CH3OH+Cr2O72-+8H+=CO2↑+2Cr3++6H2O。
【详解】(1)依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒计算配平离子方程式,电子转移:Cr2O72-~2Cr3++~6e-;6Fe2+~6Fe3+~6e-;所以配平氧化还原反应的电子守恒,结合电荷守恒和原子守恒得到配平系数:1、6、14、2、6、7;离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;故答案为:1、6、14、2、6、7;
(2)由反应②可知,反应①剩余的n(Cr2O72-)=n(Fe2+)=0.0016 mol
反应①消耗的n(Cr2O72-)=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
则:n(CH3OH)=0.0034 mol
w(CH3OH)= ,故答案为:90.7%。
19.用6mol·L-1的硫酸配制100mL1mol·L-1硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.20mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)__。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)__。
A.使用容量瓶前检查它否漏水B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
【答案】 (1). G、E、C、H、F或E、G、C、H、F (2). B、C、D
【解析】
【分析】
(1)配制溶液时,选用仪器的先后顺序,也是按照配制操作的先后顺序进行选择,即按照计算、量取、溶解、转移、定容进行选择。
(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液;
B.用容量瓶配制溶液,应确保溶质的物质的量不变;
C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后才能转移入容量瓶;
D.配制溶液时,量好的液体试样,也应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后再转移入容量瓶内;
E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀。
【详解】(1)配制溶液时,通过计算,确定所需6mol·L-1的硫酸的体积为,应选择20mL量筒、50mL烧杯;然后是转移,用到玻璃棒,100mL容量瓶;定容时用到胶头滴管,由此确定选用仪器的先后顺序为G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;答案为:G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;
(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液,A正确;
B.用容量瓶配制溶液,用待配溶液润洗,必然导致溶质的物质的量增大,所配浓度偏大,B不正确;
C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,C不正确;
D.配制溶液时,量好液体试样,也应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,D不正确;
E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀,E正确。
由此得出,在容量瓶的使用方法中,操作不正确的是B、C、D。答案为:B、C、D。
【点睛】使用量筒量取液体时,应选择规格尽可能小的量筒,若选择的量筒规格过大,则会产生较大的误差。还需注意,所选量筒必须一次把所需体积的液体量完,若多次量取,也会产生较大的误差。
20.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
①取少量原溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③取少量原溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀生成,且不溶于HNO3
⑤取少量原溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
⑴溶液中肯定存在的离子是________________________;
⑵溶液中肯定不存在的离子是________________________;
⑶为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_____________________________; ____________________________。
【答案】 (1). Mg2+、Al3+、NO3-、SO42- (2). Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- (3). 焰色反应 (4). 取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
【解析】
【详解】因为溶液呈无色,溶液中一定不含Fe2+;根据①取少量原溶液,加几滴甲基橙,溶液变红色,说明溶液呈酸性,则溶液中不含HCO3-;根据②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,则原溶液中含NO3-,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,原溶液中不含I-;根据③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上层清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能确定原溶液中是否含Cl-;根据⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,则原溶液中含有Mg2+、Al3+;
(1)溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
(2)溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;
(3)要进一步确定溶液中是否含有Na+,应补充的实验是:焰色反应;要进一步确定溶液中是否含有Cl-,应用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-会构成干扰,所以先排除SO42-的干扰,故补充的实验是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3 。
21.将5.1g镁铝合金溶于600mL0.5mol·L-1H2SO4溶液中,完全溶解后再加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,得到沉淀的质量为13.6g,继续滴加NaOH溶液时则沉淀会减少。
(1)当加入__mLNaOH溶液时,可使溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀。
(2)计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。(列出算式)___
【答案】 (1). 600 (2). 5.6L
【解析】
【分析】
固体完全溶解,生成MgSO4和Al2(SO4)3,依据极值法分析,可确定硫酸有剩余。加入NaOH后,首先与过量的硫酸反应,然后才与MgSO4和Al2(SO4)3反应。当MgSO4和Al2(SO4)3刚好完全反应时,生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Na2SO4。
(1)溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时,溶液中的溶质为Na2SO4,由此可得出
n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.600L×0.5mol·L-1=0.6mol,V(NaOH)=。
(2)Mg、Al在反应过程中,存在下列关系式:Mg—H2—Mg(OH)2—2OH-,2Al—3H2—2Al(OH)3—6OH-,综合分析两关系式,可得出H2—2OH-。通过沉淀与金属的质量相减,便可求出m(OH-),由此可求出生成H2的体积。
【详解】(1)溶解在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时,溶液中的溶质为Na2SO4,由此可得出
n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.600L×0.5mol·L-1=0.6mol,V(NaOH)==0.6L=600mL。答案为:600;
(2)Mg、Al在反应过程中,存在下列关系式:Mg—H2—Mg(OH)2—2OH-,2Al—3H2—2Al(OH)3—6OH-,综合分析两关系式,可得出H2—2OH-。
m(OH-)=13.6g-5.1g=8.5g,n(OH-)=,n(H2)=n(OH-)=0.25mol,
V(H2)= 0.25mol×22.4L/mol=5.6L。答案为:5.6L。
【点睛】在利用n(OH-)计算n(H2)时,我们易犯的错误,是利用(1)中计算出的0.6mol进行计算。因为0.6mol并不是单纯用于与金属离子反应生成沉淀,而是有一部分用于中和过量硫酸,所以此数据不能使用。
22.由乙烯和其他无机原料可合成环状化合物,其合成过程如下图所示(水及其他无机产物均已省略):
请分析后回答下列问题:
(1)反应的类型分别是①________,②________。
(2)D物质中的官能团为________。
(3)C物质的结构简式为________,物质X与A互为同分异构体,则X的结构简式为________,X的名称为________。
(4)B、D在一定条件下除能生成环状化合物E外,还可反应生成一种高分子化合物,试写出B、D反应生成该高分子化合物的方程式_______________。
【答案】 (1). 加成反应 (2). 酯化反应 (3). -COOH(或羧基) (4). OHC-CHO (5). CH3-CHBr2 (6). 1,1-二溴乙烷 (7). nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O
【解析】
【分析】
CH2=CH2和溴发生加成反应,生成A为CH2BrCH2Br,水解生成B为CH2OHCH2OH,氧化产物C为OHC-CHO,进而被氧化为D为HOOC-COOH,B为CH2OHCH2OH与D为HOOC-COOH发生酯化反应生成环酯E,结合有机物的结构和性质可解答该题。
【详解】根据上述分析可知:A为CH2BrCH2Br,B为CH2OHCH2OH,C为OHC-CHO,D为HOOC-COOH,E为。
(1)由以上分析可知,反应①为CH2=CH2和溴发生加成反应产生CH2BrCH2Br;反应②为CH2OHCH2OH与HOOC-COOH发生酯化反应,产生,故反应①类型为加成反应,反应②类型为酯化反应;
(2)由以上分析可知,D为HOOC-COOH,其中的官能团名称为羧基;
(3)C为OHC-CHO,A为CH2BrCH2Br,物质X与A互为同分异构体,则X结构简式为CH3-CHBr2,该物质名称为1,1-二溴乙烷;
(4)B为CH2OHCH2OH,D为HOOC-COOH,二者出能反应产生环状化合物E外,还可以反应产生一种高分子化合物,则B+D→高分子化合物反应的方程式为nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O。
23.臭氧(O3)能与KI溶液反应,生成氧气等。在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色。若滴入淀粉则变为蓝色。为测定环境中空气的臭氧含量,将0℃、1.01×105Pa的空气33.6m3通过KI溶液,使反应完全,在所得溶液中用0.0100mol·L-1的Na2S2O3溶液60.0mL恰好滴定达终点,反应为:2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI
(1)臭氧通入KI溶液中的化学方程式是________,每消耗1molO3,转移___mole-。
(2)计算大气中臭氧的体积分数___。(写出计算过程)
【答案】 (1). 2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2 (2). 2 (3). 2.00×10-5%
【解析】
【分析】
(1)臭氧(O3)通入KI溶液中,生成氧气,在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色,则另一产物为KOH,从而写出反应的方程式;每消耗1molO3,只有1molO原子得电子,由0价降低为-2价,从而得出转移电子的物质的量。
(2)利用两个化学方程式,可以建立以下关系式:O3——I2——2Na2S2O3,代入数据,便可求出结果。
【详解】(1)臭氧(O3)通入KI溶液中,生成氧气、KOH和H2O,由此得出反应的方程式2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2;每消耗1molO3,只有1molO原子得电子,由0价降低为-2价,从而得出转移电子的物质的量为2mol。答案为:2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2;2;
(2)利用两个化学方程式,可以建立以下关系式:O3——I2——2Na2S2O3
设O3的物质的量为x,则:
x=3×10-4mol,大气中臭氧的体积分数为=2.00×10-5%。
答案为:2.00×10-5%。
【点睛】在分析本题时,切莫忽视“生成氧气”,如果我们忽视了这一点,而认为O3被I-还原为OH-,则将导致三个空全错的悲惨结局。
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